Подшипники с внутренним диаметром 135 мм

Подшипники с внутренним диаметром 135 мм: технические характеристики, применение и подбор

Подшипники качения с внутренним диаметром (d) 135 мм представляют собой компоненты, относящиеся к средне- и крупногабаритному размерному ряду. Данный посадочный размер является стандартизированным и широко распространен в тяжелом промышленном оборудовании. Его актуальность обусловлена балансом между высокой нагрузочной способностью и относительной универсальностью применения в узлах с вращающимися валами значительной массы и габаритов.

Стандартизация и размерный ряд

Диаметр 135 мм входит в стандартные размерные ряды по международным системам ISO (подшипники метрической серии) и, в некоторых случаях, ANSI/ABMA (дюймовой серии, где ближайшим аналогом является 5.3150 дюйма). Для данного внутреннего диаметра существует широкий спектр типоразмеров, определяемых серией по ширине и наружному диаметру. Ключевым параметром является серия диаметров: 2, 3, 4 и др., а также серия ширины. Основные габаритные размеры для d=135 мм регламентированы стандартами ГОСТ, ISO 15 (радиальные) и ISO 355 (конические роликовые).

Основные типы подшипников с d=135 мм и их характеристики

Выбор конкретного типа подшипника определяется характером нагрузок, скоростными режимами, требованиями к точности и условиями монтажа.

1. Радиальные шарикоподшипники

Применяются при комбинированных (радиально-осевых) нагрузках, преимущественно радиальных, и высоких скоростях вращения.

Однорядные (тип 6000): Наиболее распространены. Выдерживают умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Серии: 618, 619, 160, 60, 62, 63, 64 (последние цифры обозначают серию диаметров).
Сферические шарикоподшипники (тип 1000, 2000): Двухрядные, с бочкообразными роликами. Обладают свойством самоустановки, компенсируя несоосность вала и корпуса до 2-3°. Критически важны для длинных валов или при возможных прогибах конструкции.

2. Роликовые радиальные подшипники

Предназначены для восприятия значительных радиальных нагрузок при умеренных скоростях.

Цилиндрические роликоподшипники (тип N, NU, NJ, NF, NUP): Обладают максимальной радиальной грузоподъемностью среди подшипников качения. Различные конструкции бортов и колец позволяют фиксировать вал осево в одном или двух направлениях или оставлять свободным. Серии: 10, 2, 3, 4, 22, 23.
Игольчатые подшипники (тип NA, NK, NKS): При d=135 мм встречаются реже, используются в стесненных радиальных габаритах при очень высоких радиальных нагрузках и качательном движении.

3. Радиально-упорные подшипники

Способны воспринимать одновременно действующие радиальные и односторонние осевые нагрузки.

Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000): Угол контакта (обычно 15°, 25°, 30°, 40°) определяет соотношение осевой и радиальной грузоподъемности. Требуют точной регулировки и установки парно (дуплекс).
Конические роликоподшипники (тип 30000, 20000): Наиболее востребованный тип для узлов с тяжелыми комбинированными нагрузками и ударными воздействиями. Обладают разъемной конструкцией (внутреннее кольцо с роликами и сепаратором, наружное кольцо). Требуют регулировки зазора. Серии по ширине и углу: 313, 322, 323, 329, 320, 330 и др.

4. Упорные и упорно-радиальные подшипники

Специализированы для восприятия преимущественно осевых нагрузок. При d=135 мм это, как правило, упорно-радиальные сферические роликоподшипники (тип 29000, 39000), которые также компенсируют перекосы и несут значительную радиальную нагрузку. Используются в тяжеловесных вертикальных валах (гидрогенераторы, поворотные механизмы кранов).

Таблица примеров типоразмеров и динамической/статической грузоподъемности (C/C₀)

Тип подшипника	Обозначение (пример)	Габариты, мм (d×D×B)	Динамическая грузоподъемность (C), кН	Статическая грузоподъемность (C₀), кН
Радиальный шариковый однорядный	6327	135×280×58	245	183
Радиальный сферический роликовый	22227 CC/W33	135×250×68	580	710
Цилиндрический роликовый (NU)	NU 1027 M	135×200×33	220	260
Конический роликовый	32227 J	135×250×67.5	400	530
Упорно-радиальный сферический роликовый	29327 E	135×225×58	315	1120

Примечание: Значения C и C₀ приведены для справки и могут варьироваться в зависимости от производителя, материала и модификации.

Классы точности, зазоры и система обозначений

Для подшипников с d=135 мм, применяемых в ответственных узлах, критически важны класс точности и радиальный зазор.

Классы точности (по ISO): Нормальный (0, P0), повышенный (6, P6), высокий (5, P5), прецизионный (4, P4), сверхпрецизионный (2, P2). Для энергетического оборудования (турбогенераторы, насосы) обычно требуются классы P5 и выше.
Радиальный зазор (серия зазора): Обозначается как C1, C2, CN (нормальный), C3, C4, C5. Для большинства промышленных применений с нагревом вала используется зазор C3. Для высокоскоростных прецизионных шпинделей может требоваться CN или C2.
Система обозначений: Используется комбинированная маркировка, включающая префиксы (обозначение комплектности, материала), основное обозначение (тип, серия диаметров и ширины, диаметр отверстия) и суффиксы (класс точности, зазор, тип смазки, конструктивные особенности, например, W33 – смазочные канавки и отверстия).

Сферы применения в энергетике и тяжелой промышленности

Подшипники данного размера являются ключевыми элементами в следующих агрегатах:

Электродвигатели и генераторы большой мощности: Опорные подшипники валов роторов (чаще всего цилиндрические роликовые NU-типа для свободного конца и радиально-упорные шариковые или роликовые для фиксированного конца).
Турбины (гидравлические, паровые, газовые): Опоры валов, упорные подшипники (сферические упорно-радиальные или сегментные подпятники).
Насосное оборудование (питательные, циркуляционные, сетевые насосы): Радиально-упорные шарикоподшипники или конические роликоподшипники.
Редукторы и мультипликаторы крупных размеров: Конические роликоподшипники в быстроходных и тихоходных валах, цилиндрические роликоподшипники на промежуточных валах.
Оборудование для транспортировки материалов: Ролики конвейеров, опорные узлы барабанов (сферические роликоподшипники).
Крановое оборудование: Механизмы поворота и подъема (сферические роликоподшипники, упорные шарикоподшипники).

Особенности монтажа, демонтажа и обслуживания

Работа с подшипниками крупных размеров требует специального инструмента и строгого соблюдения технологий.

Монтаж: Как правило, осуществляется методом термической посадки (нагрев подшипника в масляной ванне или индукционном нагревателе до 80-120°C). Запрессовка механическим способом требует использования гидравлических прессов и специальных оправок, исключающих передачу усилия через тела качения. Для конических роликоподшипников обязательна последующая регулировка осевого зазора (натяга).
Смазка: Применяется как консистентная смазка (для умеренных скоростей и простоты обслуживания), так и жидкая циркуляционная (для высокоскоростных или высоконагруженных узлов с отводом тепла). Наличие в обозначении суффикса W33 указывает на наличие смазочных отверстий и канавок на наружном кольце.
Контроль состояния: В энергетике широко используется вибродиагностика и термоконтроль опорных узлов. Повышение уровня вибрации или температуры является индикатором износа, нарушения смазки или потери натяга.
Демонтаж: Выполняется с помощью съемников (съемники лапчатые, гидравлические). В сложных случаях применяется индукционный нагрев или подача масла под давлением в посадочную поверхность через канавки в валу.

Критерии выбора и основные производители

При подборе подшипника с d=135 мм необходимо последовательно определить:

Тип и величину нагрузок (радиальная, осевая, комбинированная, ударная).
Скорость вращения.
Требования к точности вращения и жесткости узла.
Условия эксплуатации (температура, наличие загрязнений, возможность регулярного обслуживания).
Конструктивные ограничения (габариты посадочных мест).

На мировом рынке ведущими производителями данной размерной группы являются SKF (Швеция), FAG/INA (Германия, входят в группу Schaeffler), Timken (США, лидер в конических роликоподшипниках), NSK, NTN, Koyo (Япония). Существует также ряд качественных производителей из Китая и Восточной Европы, предлагающих продукцию по конкурентным ценам.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 32227 от 22227?

Это принципиально разные типы. 32227 – конический роликовый подшипник, предназначенный для комбинированных нагрузок, требующий регулировки и установки парно с контрподшипником. 22227 – сферический роликовый подшипник, двухрядный, самоустанавливающийся, компенсирует перекосы, воспринимает в основном радиальные нагрузки и незначительные осевые в обоих направлениях. Он не требует парной установки и регулировки осевого зазора в узле.

Какой радиальный зазор (C3 или CN) выбрать для электродвигателя мощностью 1000 кВт?

Для большинства промышленных электродвигателей такой мощности стандартным выбором является зазор C3. Он обеспечивает компенсацию теплового расширения вала и внутреннего кольца подшипника в рабочем режиме, предотвращая опасный преднатяг, ведущий к перегреву и разрушению. Зазор CN (нормальный) может использоваться только в специальных низкооборотных или малонагревающихся конструкциях по указанию производителя двигателя.

Можно ли заменить цилиндрический роликоподшипник NU типа на радиальный шариковый того же размера?

Нет, такая замена не является прямозначной и требует полного перерасчета узла. Цилиндрический роликоподшипник имеет значительно более высокую радиальную грузоподъемность, но не воспринимает осевые нагрузки. Шариковый радиальный подшипник имеет меньшую радиальную емкость, но способен нести некоторую осевую нагрузку. Замена возможна только в случае, если фактические нагрузки существенно ниже предельных для шарикового подшипника, и в узле предусмотрено иное решение для осевой фиксации вала.

Что означает суффикс «СС/W33» в обозначении сферического роликоподшипника?

Это комбинированный суффикс. «СС» обозначает конструкцию с симметричными роликами и латунным сепаратором, что указывает на высокую грузоподъемность и стабильность. «W33» указывает на наличие смазочного отверстия и трех канавок (желобков) на наружном кольце для улучшения циркуляции смазки и отвода тепла. Это стандартная и востребованная модификация для тяжелонагруженных узлов.

Как правильно хранить крупногабаритные подшипники до монтажа?

Подшипники должны храниться в оригинальной упаковке в сухом, чистом, безыскровом помещении с постоянной температурой и без вибраций. Относительная влажность воздуха не должна превышать 65%. Запрещается хранить подшипники навалом, вблизи источников магнитных полей (для подшипников из сталей с намагничиваемостью), а также в вертикальном положении (кольца могут деформироваться). Рекомендуется горизонтальное хранение на стеллажах или поддонах.

Заключение

Подшипники с внутренним диаметром 135 мм являются критически важными компонентами в энергетическом и тяжелом промышленном оборудовании. Их корректный выбор, основанный на анализе нагрузок, скоростей и условий эксплуатации, а также соблюдение технологий монтажа и обслуживания, напрямую определяют надежность, ресурс и бесперебойную работу всего агрегата. Понимание системы обозначений, типов, классов точности и правил применения позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения как при проектировании новых узлов, так и при проведении ремонтно-профилактических работ.

Подшипники с внутренним диаметром 135 мм